Nükleotit Eksizyon Onarımı ve Baz Eksizyon Onarımı
Eksizyon onarımı, bir DNA ipliğinin hasarlı bir segmentini çıkarır ve sağlam tamamlayıcı ipliği şablon olarak kullanarak yeniden sentezler. İki yol bu mantığı paylaşmakla birlikte farklı lezyonları ele almaktadır: baz eksizyon onarımı küçük, sarmalı bozmayan baz hasarlarını düzeltirken, nükleotit eksizyon onarımı ultraviyole ışığın neden olduğu gibi büyük, sarmalı bozan lezyonları ortadan kaldırmaktadır. Her ikisi de kalıcı bir değişiklik bırakmadan orijinal diziyi restore etmektedir.
Tanım
Baz eksizyon onarımı (BER), bir DNA glikozilaz aracılığıyla tek hasarlı veya uygunsuz bazları çıkarır ve ortaya çıkan abazik bölgeyi işlerken, nükleotit eksizyon onarımı (NER) büyük, sarmalı bozan lezyonları tanır ve hasarı içeren kısa bir oligonükleotidi kesip çıkarır; her ikisi de daha sonra şablon yönlendirmeli sentez ve ligasyon ile boşluğu doldurur ve kapatır.
Kapsam
Bu madde, iki eksizyon onarım yolunu karşılaştırmaktadır: her birinin tanıdığı substratları, tanıma, eksizyon, boşluk doldurma ve ligasyonu gerçekleştiren enzimleri ve nükleotit eksizyon onarımı içindeki global-genom ve transkripsiyonla eşleşmiş alt yollar arasındaki ayrımı incelemektedir. Bu, mekanistik bir referanstır ve klinik yönetimi ele almamaktadır.
Temel sorular
- Her yol ne tür lezyonları tanır?
- Baz eksizyon onarımı, baz çıkarıldıktan sonra abazik bir bölgeyi nasıl işler?
- Nükleotit eksizyon onarımı, hasarlı bir oligonükleotidi nasıl kesip çıkarır?
- Global-genom ve transkripsiyonla eşleşmiş NER arasındaki fark nedir?
Anahtar kavramlar
- DNA glikozilaz
- Abazik (AP) bölge ve AP endonükleaz
- Kısa-yama ve uzun-yama BER
- Sarmalı bozan büyük lezyonlar
- NER'de çift kesim
- Global-genom NER
- Transkripsiyonla eşleşmiş NER
- Boşluk doldurma ve ligasyon
Mekanizmalar
Baz eksizyon onarımı, bir DNA glikozilazın urasil veya 8-oksoguanin gibi tek bir hasarlı veya uygunsuz bazı tanıyıp çıkararak abazik bir bölge bırakmasıyla başlar; ardından bir AP endonükleaz omurgayı keser, bir polimeraz boşluğu doldurur ve bir ligaz onu kapatır; kısa-yama (short-patch) ve uzun-yama (long-patch) varyantları yeniden sentezlenen nükleotit sayısında farklılık göstermektedir. Krokan ve Bjørås, bu yolun oksidasyon, deaminasyon ve alkilasyondan kaynaklanan küçük, sık görülen baz lezyonları için ana yol olduğunu açıklamaktadır. Nükleotit eksizyon onarımı ise, büyük eklentiler (adducts) ve ultraviyole fotoprodüktler tarafından üretilen sarmal bozulmayı tanımaktadır; çoklu proteinli bir kompleks lezyonu doğrular, her iki taraftan kesikler yapar ve kısa bir oligonükleotidi çıkarır, ardından boşluk doldurulur ve kapatılır. Schärer, iki NER alt yolunu detaylandırmaktadır: global-genom NER tüm genomu bozulmalar açısından tararken, transkripsiyonla eşleşmiş NER, RNA polimerazın transkribe edilmiş bir iplikteki bir lezyonda duraklamasıyla tetiklenmektedir.
Klinik önem
Nükleotit eksizyon onarımındaki kalıtsal kusurlar, ultraviyole ışığa karşı aşırı hassasiyet ve yüksek cilt kanseri riski ile kseroderma pigmentozuma ve Cockayne sendromu gibi ilişkili bozukluklara neden olarak bu yolların önemini göstermektedir; bu madde, bu ilişkileri herhangi bir bireyin teşhisi veya bakımı için bir rehberden ziyade mekanistik bir arka plan olarak sunmaktadır.
Tarihçe
Eksizyon onarımı, 1960'larda hücrelerin ultraviyole hasarlı segmentleri kesip çıkarabileceği ve yeniden sentezleyebileceği bilgisinin ortaya çıkmasıyla biyokimyasal olarak tanımlanan ilk onarım süreçlerinden biri olmuştur. İnsan yollarının daha sonraki yeniden oluşturulması, ilgili enzimleri belirlemiş ve global-genom ile transkripsiyonla eşleşmiş alt yollar arasındaki ayrım, bazı onarım eksikliği sendromlarının neden tüm genomu etkilerken diğerlerinin başlıca transkribe edilmiş genleri etkilediğini açıklığa kavuşturmuştur.
Öne çıkan isimler
- Aziz Sancar
- Tomas Lindahl
- Orlando Schärer
- Hans Krokan
İlgili konular
Temel eserler
- sancar-2004
- scharer-2013
- krokan-bjoras-2013
Sıkça sorulan sorular
- Baz eksizyon onarımı ile nükleotit eksizyon onarımı arasındaki temel fark nedir?
- Baz eksizyon onarımı, küçük, bozucu olmayan lezyonlar için tek bir hasarlı bazı ve ortaya çıkan abazik bölgeyi çıkarırken, nükleotit eksizyon onarımı, UV fotoprodüktü gibi büyük, sarmalı bozan bir lezyonun etrafındaki kısa bir nükleotit dizisini çıkarır.
- Transkripsiyonla eşleşmiş onarım nedir?
- Bu, RNA polimerazın transkribe edilmiş bir iplikteki bir lezyonda duraklamasıyla tetiklenen bir nükleotit eksizyon onarımı dalıdır ve aktif genlerdeki hasarın öncelikli olarak onarılmasını sağlamaktadır.